CC BY
22
32 ДИАГНОСТИКА
22 (42) октябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ
Разработан портативный электромагнитно-акустический (ЭМА) толщиномер ЭМАТ-100, который успешно используется для контроля толщины при наличии одностороннего доступа на различных предприятиях нефтяной и газовой промышленности.
ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ТОЛЩИНОМЕРОВ ЭМАТ-100 НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Несмотря на небольшие габариты и вес, прибор обладает всеми преимуществами бесконтактных приборов [2,5].
ЭМАТ-100 позволяет решать ряд задач неразрушающего контроля, которые ранее являлись проблематичными. К таким задачам в первую очередь относится возможность работы по грубым, необработанным и корродированным поверхностям, допускается шероховатость поверхности Rz 160, а также работа на криволинейных поверхностях, допустимый радиус кривизны - 10 мм. Другим достоинством разработанного прибора является возможность осуществлять контроль при наличии значительной величины (до 1-го мм) рабочего зазора. Это позволяет, в частности, измерять толщину стенки нефте- и газопро-водов без снятия изоляции.
Внешний вид прибора приведен на рис.1.
Прибор снабжен двумя сменными ЭМА-преобразователями, один для контроля в динамическом режиме, второй - для контроля в статическом. Под статическим режимом понимается режим измерения толщины
изделия в одной точке. Датчик для динамического режима контроля снабжен специальными роликами, которые позволяют перемещать его по поверхности контролируемого изделия, осуществляя непрерывный контроль толщины. На передней панели прибора располагается жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) и пленочная клавиатура. На ЖКИ отображается информация о текущем значении толщины и режимах работы прибора. Пленочная клавиатура предназначена для включения (выключения) прибора, калибровки по конкретному материалу, управлению режимами его работы.
Основные технические характеристики прибора:
Диапазон измеряемых толщин изделий (по стали), мм - 3... 50,0
Предел допускаемой основной абсолютной погрешности б , мм б = 6(0,1 + 0,001Т),
г осн' осн 4 ' ' "
где Т - показания толщиномера Минимальный радиус кривизны контролируемой поверхности, не менее, мм - 10 Время непрерывной работы толщиномера от двух батарей без замены или перезарядки
при нормальных условиях и периодичности измерений 1 с, не менее, ч - 8 Габаритные размеры, мм: электронного измерительного блока - 195х100х45;
статического измерительного преобразователя - 75х37х37;
динамического измерительного преобразователя - 60х80х55 Масса, кг:
электронно-измерительного блока - 0,6; статического преобразователя - 0,4; динамического преобразователя - 0,8
Прибор имеет дополнительные возможности, расширяющие сферу его применения. Так, например, при массовом контроле или при непрерывном поточном контроле в динамическом режиме бывает важно знать не само значение толщины, а укладывается ли это значение в нужный диапазон. Для этого специальным образом программируется процессор прибора, и на ЖКИ появляются только знаки индикации, указывающие на выход значения толщины за пределы допуска. Наличие встроенной памяти позволяет ►
Рис. 1. Внешний вид толщиномера ЭМАТ-100
Рис. 2 Контроль диаметра. Поверхность сильно корродирована
ЭКСПОЗИЦИЯ 22 (42) октябрь 2007 г.
ДИАГНОСТИКА 33
увеличить скорость работы, т.к. не требуется вручную записывать результаты, значения заносятся в память, а при анализе осуществляется просмотр данных [6].
С помощью клавиатуры можно устанавливать скорость контроля, что при измерениях в динамическом режиме определяет его локальность. Прибор предназначен для работы на изделиях, изготовленных из различных материалов. В основном это магнитные стали и алюминиевые сплавы. Но возможности прибора этим не ограничиваются, так при хорошем качестве обработки поверхности он может работать и на нержавеющих сталях. Так как скорость распространения ультразвуковых колебаний (УЗК) в различных материалах различна, прибор легко калибруется на образце из контролируемого материала.
Прибор может работать как в заводских, так и в полевых условиях, снабжен автономным источником питания. Габариты и вес прибора позволяют осуществлять контроль в ручном варианте. Толщиномер может работать на сильно корродированных и необработанных поверхностях. На рисунке 2 прибор показан в работе, при контроле диаметра шпильки, поверхность которой сильно корродирована. Измерения контактными приборами на такой поверхности невозможны.
Прибор ЭМАТ-100 был опробован при измерении толщины стенки различных агрегатов на Астраханском ГПЗ (газоперерабатывающем заводе) [3]. Были проведены сравнительные замеры с у.з. толщиномером фирмы «Краут-Кремер» на агрегате воздушного охлаждения установки У120, первая нитка, в контрольных точках. Измерялась толщина стенки труб, диапазон толщин от 4 до 8 мм. Такие измерения систематически проводятся службами дефектоскопии АГПЗ. При наличии большого количества контрольных точек (как правило, на одном сосуде или установке перерабатывающего предприятия - более 100) и повышенной температуре, обеспечение надежного (а значит, и достоверных результатов) акустического контакта
является трудоемкой задачей. Многие зоны контроля расположены на большой высоте, в труднодоступных местах, что затрудняет подготовку поверхности. В таких условиях работа с прибором ЭМАТ-100 становится «отдыхом» по сравнению с работой традиционными техническими средствами.
Весьма эффективным оказалось применение прибора ЭМАТ-100 при диагностировании фонтанных арматур в ООО «Ноябрьскгазодобыча». Произведены измерения толщины стенок всех узлов фонтанной арматуры типа АФК-3 и АФК-6 (различных модификаций). В процессе измерений подготовка поверхности не производилась, что весьма важно для обеспечения безопасности в условиях работающего «куста».
Толщиномер также хорошо себя зарекомендовал при контроле толщины стенки нефтегазопроводов. Он использовался на контроле участка газопровода диаметром 1220 мм «Ухта-Торжок-2» (г Ухта, республика Коми, Севергазпром) для контроля толщины стенки труб. Контроль производился без снятия изоляции, подготовки поверхности и контактной жидкости не требуется, что значительно увеличивает производительность контроля без потери качества.
Прибор ЭМАТ-100 опробован на следующих компрессорных станциях:
1. ООО «Волготрансгаз»:
• Ворсменская ГКС Приокского ЛПУ МГ (газопровод «Горький-Центр»);
• КЦ Прогресс Волжского ЛПУ МГ (газопровод «Ямбург-Зап. граница»).
2. Компрессорная станция в г. Невинномы-ске (Ставропольский край), объединения Югтрансгаз.
Возможные применения прибора на компрессорных станциях:
• контроль толщины стенки корпуса запорной арматуры;
• контроль длины шпилек разъемных соединений [4].
Рисунок 3 демонстрирует возможность нестандартного использования прибора.
Показан контроль шпильки, длина которой известна и по показаниям прибора, которые линейно связаны со скоростью распространения ультразвуковых колебаний [1], можно судить о степени затяжки шпильки [1].
Опыт практической эксплуатации толщиномеров ЭМАТ-100 показал возможность реализации основного преимущества ЭМА-приборов - бесконтактности, во многих случаях высокопроизводительный контроль толщины является единственно возможным только с их использованием. ■
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник: / Под редакцией В.В. КЛЮЕВА. М.: Машиностроение, 1995.
2. СУЧКОВ Г.М. О главном преимуществе ЭМА-способа. Дефектоскопия, 2000, №10, с.67-70.
3. БЕРДНИКОВ В.М., ЛЕЩЕНКО Н.Г., МУЖИЦКИЙ В.Ф., РЕМЕЗОВ В.Б., ТРЕТЬЯК Б.И. Опыт опробования электромагнитно-акустических толщиномеров ЭМАТ-100 на предприятиях МПС и нефтегазовой промышленности. Дефектоскопия, 2003, №11, с 20-24.
4. МУЖИЦКИЙ В. Ф., РЕМЕЗОВ В. Б., ДЕТКОВ А. Ю. «Использование приборов техни-ческой диагностики для комплексного обследования трубопроводов и оборудо-вания КС». Доклад на 23-ем Тематическом семинаре «Диагностика оборудования и трубопроводов КС» Светлогорск, 6-11 сентября 2004г.
5. ДЕТКОВ А. Ю., МУЖИЦКИЙ В. Ф., РЕМЕЗОВ В. Б. Бесконтактный портативный элек-тромагнитно-акустический толщиномер ЭМАТ-100. Трёхмерное представление акустических полей однофазного излучателя. Дефектоскопия, №6, 2005г, стр.38-46.
6. МУЖИЦКИЙ В.Ф., РЕМЕЗОВ В.Б., ДЕТКОВ А.Ю. Использование приборов технической диагностики для неразруша-ющего контроля нефтегазопромыслового оборудова-ния. Материалы 3-ей международной научно-технической конференции «Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоёмкие технологии в ма-шинострое-нии», г. Тюмень, 6-9 декабря 2005-го года, стр. 301.
7. МУЖИЦКИЙ В.Ф., РЕМЕЗОВ В.Б., ДЕТКОВ А.Ю. . Новые разработки электромагнитно-акустических (ЭМА) толщиномеров. Сравнительные характеристики и опыт экс-плуатации. Материалы 3-ей Российской научно-технической конференции «Раз-рушение», контроль и диагностика материалов и конструкций» г. Екатеринбург, 24-26 апреля 2007-го года, тезисы №224.
МУЖИЦКИЙ Владимир Федорович зам. директора «ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», лауреат Государственной премии РФ, профессор, доктор технических наук, Академик АЭН РФ.
ДЕТКОВ А.Ю., РЕМЕЗОВ В.Б. ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР», «ДИ ГАЗ», МОСКВА. РОССИЯ.
Рис.3. Контроль степени затяжки шпильки агрегата MOKVELD прибором ЭМАТ-100
